KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL Kandungan PELAKSANAAN MODUL KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL DALAM KO-KURIKULUM1 PERJUMPAAN 1: .......................................................................................................................3 PERJUMPAAN 2: .......................................................................................................................7 LAMPIRAN KERJA KUMPULAN 2.1 (LKK 2.1).....................................................................11 LAMPIRAN KERJA KUMPULAN 3.1 (LKK 3.1).....................................................................12 PERJUMPAAN 3: .....................................................................................................................13 PERJUMPAAN 4: .....................................................................................................................16 PERJUMPAAN 5: .....................................................................................................................22 PERJUMPAAN 6: .....................................................................................................................26 PERJUMPAAN 7: .....................................................................................................................32 PERJUMPAAN 8: .....................................................................................................................44 PERJUMPAAN 9: .....................................................................................................................54 PERJUMPAAN 10: ...................................................................................................................63 LAMPIRAN KERJA 10.1 (LKK 10.1)......................................................................................68 PERJUMPAAN 11: ...................................................................................................................72 PERJUMPAAN 12: ...................................................................................................................76 PERTANDINGAN: ....................................................................................................................80 SUMBER TAMBAHAN: .............................................................................................................81
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL PELAKSANAAN MODUL KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL DALAM KOKURIKULUM Peruntukan Waktu Modul Kelab Penggerak Digital dilaksanakan dalam waktu ko-kurikulum kelab dan persatuan. Modul Kelab Penggerak Digital mempunyai aktiviti untuk 12 kali perjumpaan dengan peruntukan masa selama 1 jam untuk setiap perjumpaan. Modul ini juga menyertakan 2 perjumpaan pilihan bagi menggantikan mana-mana perjumpaan mengikut keperluan dan kemudahan sekolah masing-masing. Peranan Guru Guru yang melaksanakan Modul Kelab Penggerak Digital ialah guru yang ditugaskan untuk menjadi guru penasihat kelab. Guru hendaklah memastikan murid yang memegang jawatan tertinggi kelab dapat membantu melaksanakan aktiviti bagi setiap perjumpaan dalam modul ini. Langkah-langkah dalam menggunakan modul Kelab Robotik Digital i. Guru merujuk Modul Kelab Penggerak Digital untuk menentukan bahan yang diperlukan dan persediaan yang perlu dibuat sebelum perjumpaan. ii. Sebelum perjumpaan, guru dan ahli jawatankuasa Kelab perlu mengenalpasti tahap kemahiran kumpulan murid berpandukan panduan hasil kerja yang disediakan untuk setiap perjumpaan. iii. Pastikan pembahagian murid berlaku secara adil mengikut tahap kemahiran ahli kelab yang terlibat. iv. Guru hendaklah membimbing ahli jawatankuasa tertinggi kelab untuk membantu menjalankan aktiviti bagi setiap perjumpaan. v. Guru dan ahli jawatankuasa tertinggi kelab hendaklah membimbing ahli kelab lain semasa perjumpaan untuk menjalankan aktiviti setiap perjumpaan. vi. Guru dan ahli jawatankuasa tertinggi kelab hendaklah melaksanakan pentaksiran aktiviti bagi setiap kelab berpandukan rubrik hasil kerja mengikut tahap dalam setiap perjumpaan vii. Guru dan ahli jawatankuasa tertinggi kelab hendaklah mengubah strategi PdP jika ada ahli kelab yang belum menguasai tahap penguasaan kemahiran bagi setiap perjumpaan.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 2 Carta alir dibawah adalah merujuk kepada bagaimana pelaksanaan Modul Kelab Penggerak Digital dalam perjumpaan Ko-Kurikulum Kelab dan Persatuan. Mula Rujuk Modul Kelab Penggerak Digital untuk menentukan persediaan yang perlu dibuat sebelum perjumpaan Kelab. Rujuk rubrik hasil kerja mengikut tahap bagi perjumpaan untuk memastikan pembahagian kumpulan murid yang adil. Bimbing ahli jawatankuasa tertinggi kelab bagi memastikan mereka dapat membantu dalam menjalankan aktiviti perjumpaan. Jalankan aktiviti perjumpaan berpandukan modul dengan bantuan ahli jawatankuasa tertinggi kelab. Laksana pentaksiran perjumpaan Murid menguasai kemahiran? Tamat Ubahsuai strategi penyampaian aktiviti Tidak Ya Rajah 1: Carta alir pelaksanaan Modul
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 3 LEMBARAN KERJA - BAHAN TAMBAHAN 1. Kertas Mahjong 2. Barangan guna semula: a) Botol plastik b) Straw c) Tin aluminium d) Kotak e) Surat khabar lama HASIL KERJA Prototaip robot yang dihasilkan menggunakan barang guna semula 3. Alat tulis & kraf tangan (berkumpulan): a) Gunting b) Gam c) Pita pelekat d) Tali e) Alatan lain yang mungkin sesuai Konsep Robot dan Membina Prototaip Murid mempelajari konsep robot dan membina satu model (prototaip) robot menggunakan bahan kitar semula dalam kumpulan masing-masing untuk menyelesaikan satu masalah. 1. Ahli kelab robotik akan dibahagikan kepada beberapa kumpulan. 2. Murid didedahkan kepada konsep robotik dan kepentingan kegunaan robot dalam zaman sekarang. 3. Murid membina satu model(prototaip) robot dengan menggunakan pelbagai bahan kitar semula dalam kumpulan masing-masing. OBJEKTIF PERJUMPAAN AKTIVITI UTAMA PERJUMPAAN Minima Masa perjumpaan 1 jam Masa persediaan 20 minit Peranti Tiada Perisian Tiada MAKLUMAT PERJUMPAAN
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 4 Hasil kerja mengikut tahap: Rendah Sederhana Tinggi • Murid dapat melakarkan prototaip untuk menyelesaikan masalah yang diberi. • Murid dapat membina prototaip untuk menyelesaikan masalah yang diberi. • Murid dapat membina lebih daripada satu prototaip untuk menyelesaikan masalah yang diberi. SEBELUM PERJUMPAAN Persediaan untuk perjumpaan 1 1. Kenal pasti bilangan ahli kelab robotik. Setiap kumpulan mestilah tidak melebihi 4 orang ahli kumpulan. 2. Sediakan barang guna semula yang mencukupi supaya setiap kumpulan mendapat bahan yang mencukupi untuk membina model(prototaip) robot masing masing. 3. Sediakan alat tulis dan kraf tangan atas meja untuk setiap kumpulan. SEMASA PERJUMPAAN Langkah-langkah menjalankan aktiviti perjumpaan 1: Pengenalan Kelab: ±5 minit 1. Murid membincangkan fungsi dan peraturan kelab robotik bersama dengan guru. 2. Murid dibahagikan kepada kumpulan yang tidak melebihi 4 orang ahli kumpulan. 3. Kumpulan yang dihasilkan merupakan kumpulan tetap murid bagi setiap perjumpaan kelab robotik untuk tahun ini.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 5 Pengenalan Robot: ±10 minit 1. Murid melakukan aktiviti sumbang saran dalam kumpulan masing-masing tentang topik berikut: a. Definisi robot. b. Contoh kegunaan robot dalam kehidupan seharian manusia mengikut definisi. c. Contoh masalah yang diselesaikan oleh robot. 2. Setiap kumpulan mencatatkan jawapan masing-masing atas kertas mahjong dalam bentuk peta minda atau peta i-Think. 3. Guru menerangkan bahawa robot dihasilkan untuk menyelesaikan sesuatu masalah. Tugasan Murid: Prototaip Robot: ±25 minit 1. Setiap kumpulan memilih satu masalah untuk diselesaikan melalui mengikut kategori dalam kehidupan seharian manusia yang berikut: a. Di rumah (contoh: keselamatan dan kebersihan rumah). b. Di sekolah (contoh: keselamatan dan kebersihan sekolah, vandalisme). c. Di tempat awam (contoh: kebersihan dan keselamat tempat awam). 2. Setiap kumpulan diberikan 20 minit untuk berbincang dan menghasilkan satu model(prototaip) robot bagi menyelesaikan masalah yang dipilih. 3. Setiap kumpulan menggunakan barang guna semula serta alat tulis dan kraf tangan yang telah disediakan oleh guru untuk menghasilkan model (prototaip) robot masing-masing. 4. Robot tersebut perlu menunjukkan segala pergerakkan yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah yang diingini. 5. Setiap kumpulan diingati untuk membahagikan tugas dalam kumpulan supaya tugasan boleh siap dengan eficien. 6. Guru mengarahkan murid untuk mengemaskan tempat kerja masing masing setelah selesai menghasilkan prototaip masing masing. Pembentangan Prototaip: ±15 minit
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 6 1. Guru memberi masa 1-2 minit (jumlah masa = 15 minit) kepada setiap kumpulan untuk membentangkan prototaip masing-masing dan cara prototaip tersebut dapat menyelesaikan masalah yang dihadapi. 2. Pembentangan setiap kumpulan perlu: a) menyatakan masalah yang ingin diselesaikan. b) menerangkan cara penyelesaian masalah dipilih melalui robot yang dicipta. Penutup: ±5 minit 1. Beberapa murid dipilih untuk berkongsi pengalaman mereka semasa mencipta prototaip robot untuk menyelesaikan masalah yang dipilih.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 7 LEMBARAN KERJA LKK 2.1, LKK 3.1 BAHAN TAMBAHAN 5. surat khabar lama 6. Batang kayu dan papan kayu 7. Span cuci pinggan 8. Barangan lain yang mungkin sesuai HASIL KERJA Jadual ciri-ciri bahan Bahan guna semula: 1. Botol plastik 2. Penyedut minuman 3. Tin aluminium 4. Kotak Jenis dan Sifat Bahan Binaan Murid dapat mengenalpasti bahan binaan yang sesuai untuk kegunaan yang berbeza berdasarkan sifat bahan tersebut. 3. Murid melengkapkan lembaran kerja yang diberikan. 1. Ahli kelab robotik mengenalpasti pelbagai bahan binaan robot dan sifat sifat bahan tersebut. 2. Murid diuji tentang sifat-sifat beberapa bahan yang mudah didapati dan menentukan bahan yang sesuai dengan pengunaannya. OBJEKTIF PERJUMPAAN AKTIVITI UTAMA PERJUMPAAN Minima masa perjumpaan 1 jam Masa persediaan 20 minit Peranti Tiada Perisian Tiada MAKLUMAT PERJUMPAAN
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 8 Hasil kerja mengikut tahap: Rendah Sedarhana Tinggi • Murid dapat menguji setiap bahan yang diberi dan mencatatkan ciri-cirinya dalam LK 2.1 dengan bimbingan murid atau guru • Murid dapat menguji setiap bahan yang diberi dan mencatatkan ciri-cirinya dalam LK 2.1 • Murid dapat menguji setiap bahan yang diberi dan mencatatkan ciri-cirinya dalam LK 2.1. • Murid dapat memberikan kegunaan setiap bahan berdasarkan ciriciri tersendirinya SEBELUM PERJUMPAAN Persediaan untuk perjumpaan 2 1. Sediakan barang guna semula yang mencukupi untuk setiap kumpulan. 2. Sediakan alat tulis dan kraf tangan atas meja untuk setiap kumpulan. 3. Sediakan lembaran kerja kumpulan 2.1 untuk murid mengisi sifat-sifat bahan dalam sebuah jadual. SEMASA PERJUMPAAN Langkah-langkah menjalankan aktiviti perjumpaan 2: Pengenalan Kelas: ±10 minit 1. Murid memberi pendapat mereka tentang bagaimana setiap robot dirancang sebelum pembinaan. Apakah perkara yang perlu dikenalpasti sebelum robot dibina? 2. Murid membincangkan tentang proses pemilihan bahan untuk membina robot dan ciri-ciri yang perlu ada untuk bahan yang dipilih. 3. Guru menerangkan bahawa terdapat 5 sifat bahan yang biasanya dikaji iaitu: a. Kekerasan/Kelembutan
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 9 b. Kekenyalan atau tidak c. Kerapuhan atau kemuluran d. Konduktif atau penebat haba e. Konduktif atau penebat elektrik 4. Murid memberikan contoh bahan untuk setiap 5 sifat yang diterangkan. Aktiviti Berkumpulan: ±25 minit 1. Setiap kumpulan diberikan bahan berikut: (contoh) a. Botol plastik b. Penyedut minuman c. Tin minuman d. Kertas surat khabar lama *Guru boleh menggunakan bahan yang berlainan untuk setiap kumpulan. 2. Setiap kumpulan dikehendaki untuk mengkaji dan mengisikan ciri-ciri setiap bahan yang diberikan dalam Lembaran Kerja 2.1. 3. Setiap kumpulan haruslah menandakan ciri-ciri yang sesuai dengan bahan tersebut. 4. Murid digalakkan untuk menguji bahan-bahan yang diberi untuk membuktikan bahan-bahan memiliki ciri-ciri tersebut. 5. Murid diberi 20 minit untuk melaksanakan tugasan yang diberi. Pembentangan: ±20 minit 1. Setiap kumpulan membentangkan maklumat yang dikumpul untuk setiap bahan. 2. Perbincangan antara kumpulan dilakukan selepas setiap pembentangan supaya pendapat dapat dikongsikan. 3. Perbincangan ini dilakukan selama 20 minit. Penutup: ±5 minit 1. Guru menerangkan bahawa setiap bahan mempunyai sifat-sifat tersendirinya. 2. Guru menerangkan bahawa bahan-bahan digabungkan dalam kehidupan manusia supaya kelemahan setiap bahan dapat diatasi. (Contohnya, konkrit iaitu gabungan simen dan besi). 3. Guru memberikan tugasan di rumah sebagai persediaan untuk perjumpaan seterusnya iaitu perjumpaan 3.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 10 Tugasan: Murid dikehendaki untuk membuat kajian tentang 3 jenis stres utama iaitu ketegangan, kemampatan, dan kilasan serta mengisikan hasil kajian dalam Lembaran Kerja 3.1.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL LAMPIRAN KERJA KUMPULAN 2.1 (LKK 2.1) Nama: ______________ Kelas: _________ Kumpulan: ___________ Ciri-Ciri Bahan: No Nama Bahan Kekerasan/ Kelembutan Kekeny
11 _ Tarikh:_________________ yalan Kerapuhan/ Kemuluran Haba Elektrik
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL LAMPIRAN KERJA KUMPULAN 3.1 (LKK 3.1) Nama: ______________ Kelas: _________ Kumpulan: ___________
12 Tarikh:_________________
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 13 LEMBARAN KERJA - BAHAN TAMBAHAN HASIL KERJA Model jambatan 1. Penyedut minuman yang mencukupi untuk setiap kumpulan (50 batang setiap kumpulan) 2. Pelekat/perekat yang sesuai (cth: glue gun) Struktur Binaan Murid dapat mengenalpasti jenis stres yang dikenakan terhadap bahan, jenis pemasangan kekal dan separa kekal dan dapat membina sebuah struktur untuk menguji reka bentuk struktur tersebut. 1. Ahli kelab robotik diperkenalkan kepada jenis stres yang dihadapi bahan yang dikenakan pelbagai daya. 2. Murid mempelajari jenis pemasangan kekal atau separa yang dilakukan terhadap sebuah struktur. 3. Murid mereka bentuk sebuah jambatan dan menguji ketahanan struktur tersebut dengan pemberat. OBJEKTIF PERJUMPAAN AKTIVITI UTAMA PERJUMPAAN Minima masa perjumpaan 1 jam Masa persediaan 20 minit Peranti Tiada Perisian Tiada MAKLUMAT PERJUMPAAN
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 14 Hasil kerja mengikut tahap: Rendah Sederhana Tinggi • Murid dapat melakarkan dan menerangkan konsep jambatan yang boleh menampung botol air 1.5L. • Murid dapat membina jambatan yang boleh menampung botol air 1.5L menggunakan penyedut minuman. • Murid dapat membina dua jenis jambatan yang boleh menampung botol air 1.5L menggunakan penyedut minuman. SEBELUM PERJUMPAAN Persediaan untuk perjumpaan 3 1. Sediakan penyedut minuman yang mencukupi supaya murid mendapat bahan yang mencukupi untuk mereka jambatan masing masing. 2. Sediakan pelekat/perekat yang mencukupi untuk setiap kumpulan. Langkah-langkah menjalankan aktiviti perjumpaan 3: Pengenalan Kelas: ±10 minit 1. Murid membincangkan kepentingan stres dan tekanan dalam sesuatu struktur. 2. Murid mengenalpasti jenis stres yang utama: a. Ketegangan (Tensile) – tarikan atau regangan yang dikenakan pada bahan. b. Kemampatan (Compression) – tekanan yang dikenakan pada bahan. c. Kilasan (Torsion) – putaran yang dikenakan pada bahan. SEMASA PERJUMPAAN
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 15 3. Guru menerangkan kepentingan mengenali cara memasang bahan supaya sesuai dengan keadaan. Contohnya: a. Pemasangan Kekal i. Glu ii. Paku iii. Rivet iv. Pateri/Kimpalan b. Pemasangan Separa Kekal i. Skrew ii. Bolt dan Nat iii. Gelang Getah iv. Kelip Cabaran: ±20 minit 1. Guru memberitahu setiap kumpulan tentang cabaran dalam perjumpaan ini iaitu membina sebuah jambatan dengan hanya menggunakan penyedut minuman sahaja. 2. Guru memberi beberapa kriteria yang perlu dipenuhi oleh setiap jambatan murid. (cth: panjang 60cm, lebar 15cm dan boleh menampung 1.5L botol berisi air). 3. Guru menerangkan reka bentuk utama yang digunakan dalam pembinaan sebuah jambatan. 4. Setiap jenis reka bentuk mempunyai ciri-ciri tersendiri dalam menangani jenis stres yang akan dihadapi. Guru juga menerangkan bahawa jambatan dibina secara kekal. 5. Murid diberi masa 20 minit untuk membina jambatan mereka. Guru menasihati murid tentang kepentingan reka bentuk dalam membina jambatan tersebut. Pengujian Jambatan: ±13 minit 1. Guru menguji setiap jambatan selepas pembinaan (masa :10minit). 2. Guru memberikan ulasan untuk setiap jambatan. Penutup: ±2 minit Murid mengenal pasti jenis stres dan cara pemasangan yang sesuai termasuk jenis bahan yang digunakan penting dalam proses pembinaan robot.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 16 LEMBARAN KERJA - BAHAN TAMBAHAN HASIL KERJA Model motor yang berfungsi 1. Magnet kekal 2. Dawai kuprum halus 3. Blok kayu 4. Klip kertas 5. Pelekat/perekat 6. Bekalan elektrik (bateri 9v) 7. Wayar Motor Murid dapat menyatakan cara motor berfungsi dan membina sebuah model motor. 1. Ahli kelab robotik diperkenalkan kepada motor sebagai penggerak dalam robot. 2. Murid belajar tentang ciri-ciri setiap motor. 3. Murid membina model sebuah motor. OBJEKTIF PERJUMPAAN AKTIVITI UTAMA PERJUMPAAN Minima masa perjumpaan 1 jam Masa persediaan 30 minit Peranti Tiada Perisian Tiada MAKLUMAT PERJUMPAAN RUJUKAN: 1. Bagaimana motor berfungsi http://www.explainthatstuff.com/electricmotors.html 2. Membina sebuah model motor http://www.instructables.com/id/Howto-Make-a-Simple-Motor/?ALLSTEPS
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 17 Hasil kerja mengikut tahap: Rendah Sedarhana Tinggi • Murid dapat menghasilkan model motor yang berfungsi • Murid dapat menghasilkan dan menerangkan model motor yang berfungsi • Murid dapat menghasilkan dan menerangkan dua jenis model motor yang berfungsi SEBELUM PERJUMPAAN Persediaan untuk perjumpaan 4 1. Sediakan bahan-bahan yang diperlukan untuk setiap kumpulan. 2. Sediakan pelekat/perekat yang mencukupi untuk setiap kumpulan. 3. Sediakan slaid Powerpoint untuk menerangkan: a. cara motor berfungsi. b. jenis motor yang digunakan dalam pembinaan robot. Jenis motor: DC motor 1. Senang diguna 2. Tiada atur cara diperlukan 3. Tiada kawalan posisi dan kelajuan Servo motor 1. Perlu atur cara untuk berfungsi 2. Ada kawalan posisi dan kelajuan 3. Tidak boleh berpusing sepenuhnya Stepper motor 1. Perlu atur cara untuk berfungsi 2. Ada kawalan posisi dan kelajuan 3. Boleh berpusing sepenuhnya c. Ciri-ciri setiap motor tersebut. 4. Guru menyediakan langkah-langkah untuk membina model motor berdasarkan laman web berikut: http://www.instructables.com/id/How-toMake-a-Simple-Motor/?ALLSTEPS
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 18 SEMASA PERJUMPAAN Langkah-langkah menjalankan aktiviti perjumpaan 4: Pengenalan Konsep: ±12 minit 1. Murid membincangkan kepentingan memahami jenis motor yang digunakan dalam membina sebuah robot. Penggunaan motor dalam sebuah robot melibatkan penukaran tenaga elektrik kepada tenaga kinetik. Ini memudahkan penyimpanan bekalan tenaga. 2. Murid membincangkan beberapa jenis motor yang mereka tahu. Guru menunjukkan beberapa contoh motor. Jenis motor: DC motor 1. Senang diguna 2. Tiada atur cara diperlukan 3. Tiada kawalan posisi dan kelajuan Servo motor 1. Perlu atur cara untuk berfungsi 2. Ada kawalan posisi dan kelajuan 3. Tidak boleh berpusing sepenuhnya Stepper motor 1. Perlu atur cara untuk berfungsi 2. Ada kawalan posisi dan kelajuan 3. Boleh berpusing sepenuhnya 3. Guru menerangkan tentang pelbagai jenis motor yang biasanya digunakan dalam projek robotik.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 19 Cabaran: ±40 minit 1. Guru memberi cabaran kepada setiap kumpulan untuk membina sebuah motor elektromagnet mengikut langkah-langkah yang guru telah sediakan: Langkah 1: Potong dan gulung wayar kuprum i. Pastikan semua bahan telah disediakan ii. Dengan menggunkan pemotong wayar, potong wayar kuprum halus sepanjang 0.6m – 1m iii. Gulung dawai kuprum mengelilingi bateri AA dengan ketat (pastikan di kedua-dua hujung gelung ditinggalkan sepanjang 2 inci) iv. Pastikan gegelung mempunyai sekurang-kurangnya 15 pusingan v. Ikat hujung gegelung dengan melilitkan lebihan hujung disekitar gegelung: Langkah 2: Buang enamel di hujung wayar kuprum menggunakan kertas pasir i. Gunakan kertas pasir untuk membuang enamel daripada wayar kuprum (lebih banyak enamel yang ditanggalkan, lebih baik sambungan elektrik diantara Bateri AA dan motor) ii. Pada satu hujung gegelung, hanya buang enamel pada satu bahagian wayar sahaja iii. Pada hujung yang satu lagi, buang semua enamel pada wayar
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 20 Langkah 3: Bina rig untuk memegang gegelung i. Bina 2 rak kecil menggunakan 2 klip kertas dengan melipatkan klip kertas menjadi bentuk ‘L’ ii. Gunakan playar, bengkokkan hujung klip kertas untuk membentuk rak iii. Stabilkan klip kertas di atas permukaan yang rata dan stabil iv. Potong wayar berpenebat sepanjang 0.3m v. Potong wayar tersebut kepada 2 vi. Buang penebat plastik di kedua-dua hujung wayar vii. Balutkan hujung wayar pada klip kertas Langkah 4: Lekatkan magnet i. Lekatkan magnet ditengah-tengah antara 2 klip kertas tadi ii. Gunakan hot glue untuk pastikan magnet tidak bergerak Langkah 5: Uji motor anda i. Rehatkan wayar kuprum tadi di atas rak klip kertas tadi ii. Lekatkan hujung wayar penebat dengan bateri AA (berhatihati kerana bateri boleh menjadi panas) iii. Gegelung wayar kuprum sepatutnya akan mula berputar iv. Jika gegelung wayar tidak berputar, pasirkan hujung wayar tersebut sekali lagi atau pastikan rak anda stabli v. Cuba sehingga berjaya
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 21 2. Setiap kumpulan diberi 40 minit untuk membina motor masing-masing. Penutup: ±8 minit 1. Selepas setiap kumpulan siap membina motor masing-masing, murid berbincang bersama dengan guru tentang motor yang dibina. 2. Murid memberi pendapat tentang cara untuk meningkatkan kelajuan dan kekuatan motor masing-masing.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 22 LEMBARAN KERJA - BAHAN TAMBAHAN HASIL KERJA Model bateri yang berfungsi 1. Kertas aluminium 2. Dawai kuprum tebal 3. Wayar klip buaya 4. Air 5. Garam/cuka 6. Voltmeter/multimeter Kuasa dan Tenaga Murid dapat menyatakan fungsi bateri dan membina bateri sendiri menggunakan bahan yang disediakan. 1. Ahli kelab robotik diperkenalkan kepada faktor dan tenaga dalam pembinaan robot. 2. Murid didedahkan kepada jenis bateri yang biasanya digunakan dalam pembinaan robot. 3. Murid membina sebuah bateri sendiri. OBJEKTIF PERJUMPAAN AKTIVITI UTAMA PERJUMPAAN Minima masa perjumpaan 1 jam Masa persediaan 15 minit Peranti Tiada Perisian Tiada MAKLUMAT PERJUMPAAN RUJUKAN: Membina bateri sendiri http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/echem/batteries/batteries.html
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 23 Hasil kerja mengikut tahap: Rendah Sedarhana Tinggi • Murid dapat menghasilkan bateri yang mempunyai voltan apabila diuji menggunakan multimeter • Murid dapat menghasilkan bateri yang mempunyai voltan sekurangkurangnya 1.5V apabila diuji menggunakan multimeter • Murid dapat menghasilkan bateri yang mempunyai voltan sekurangkurangnya 2V apabila diuji menggunakan multimeter SEBELUM PERJUMPAAN Persediaan untuk perjumpaan 5 1. Sediakan bahan-bahan yang diperlukan untuk setiap kumpulan. 2. Guru menyediakan langkah-langkah untuk membina model bateri tersebut menggunakan laman web berikut sebagai contoh: http://scitoys.com/scitoys/scitoys/echem/batteries/batteries.html. SEMASA PERJUMPAAN Langkah-langkah menjalankan aktiviti perjumpaan 5: Pengenalan Konsep: ±20 minit 1. Murid membincangkan kepentingan memahami konsep kuasa dan voltan dalam konsep tenaga elektrik. 2. Murid membincangkan analogi bekalan air dalam paip bomba dan bekalan air dari pili air di rumah berbeza dari segi keperluan boleh digunakan sebagai penerangan.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 24 3. Komponen yang memakan jumlah tenaga yang besar seperti motor memerlukan arus elektrik yang tinggi manakala komponen seperti LED tidak memakan arus elektrik yang tinggi. 4. Meningkatkan arus elektrik lebih efektif berbanding dengan meningkatkan voltan untuk memberi lebih kuasa kepada motor berdasarkan formula “P = IV” atau “P = I2R” 5. Murid membincangkan jenis bateri yang biasanya digunakan dalam robotik (http://www.robotshop.com/blog/en/how-do-i-choose-a-battery8-3585) a. Bateri alkali (AAA, AA, C, D, 9V) b. Bateri LiPo /Li-ion c. Bateri Nimh 6. Guru menerangkan kepada murid tentang kepentingan merancang dan memilih bateri yang sesuai berdasarkan tugasan robot. Cabaran: ±35 minit 1. Guru memberi cabaran kepada setiap kumpulan untuk membina sebuah model bateri mengikut langkah-langkah yang guru telah sediakan sebelum perjumpaan ini: i. Celupkan jalur kuprum dan jalur aluminium kedalam air Coca Cola ii. Gunakan klip buaya dimana satu hujung klip diklipkan pada jalur dan satu lagi pada voltmeter/multimeter iii. Lihat perubahan pada nilai voltmeter/multimeter
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 25 iv. Gunakan gabungan jalur yang berbeza (cuba jalur zink) dan cecair yang berbeza (cuba air garam) untuk melihat perubahan bacaan v. Cuba gabungan jalur dan cecair sehingga boleh menyalakan 1 LED 2. Setiap kumpulan diberi pelbagai bahan dan 30 minit untuk menghabiskan cabaran tersebut. 3. Selepas 30 minit, setiap kumpulan menguji bateri masing-masing menggunakan multimeter untuk mendapatkan bacaan voltan. Penutup: ±5 minit 1. Selepas setiap kumpulan siap membina bateri masing-masing, murid berbincang bersama dengan guru tentang bateri yang dibina. 2. Murid memberi pendapat tentang cara untuk meningkatkan voltan dan kekuatan arus bateri masing-masing (contoh jawapan: memasang beberapa bateri secara bersiri = lebih voltan. Memasang secara selari = lebih arus).
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 26 LEMBARAN KERJA - BAHAN TAMBAHAN HASIL KERJA Prototaip yang dibina Barangan guna semula: 1. Botol plastik 2. Straw 3. Tin aluminium 4. Kotak 5. Kertas surat khabar lama 6. Barangan lain yang sesuai Alat tulis dan kraf tangan (berkumpulan): 1. Gunting 2. Pelekat/perekat 3. Tali 4. Alatan lain yang mungkin sesuai Sensor Murid dapat membina prototaip yang menggunakan sensor yang dapat menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. 1. Ahli kelab robotik diperkenalkan kepada sensor dan kepentingan sensor dalam pembinaan robot. 2. Ahli kelab robotik membina prototaip yang menggunakan sensor untuk menunjukkan pergerakan. OBJEKTIF PERJUMPAAN AKTIVITI UTAMA PERJUMPAAN Minima masa perjumpaan 1 jam Masa persediaan 15 minit Peranti Tiada Perisian Tiada MAKLUMAT PERJUMPAAN RUJUKAN: http://www.robotplatform.com/knowledge/sensors/types_of_robot_sensors. html
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL Hasil kerja mengikut tahap: Rendah Maze Runner • Prototaip boleh menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. • Pro me pe ka be • Pro pe me Robot Combat • Prototaip boleh menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. • Pro me pe ka be • Pro fun pih
27 Sedarhana Tinggi ototaip boleh enunjukkan ergerakkan kiri, nan, depan dan elakang. ototaip mempunyai engesan untuk engesan halangan. • Prototaip boleh menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. • Prototaip mempunyai pengesan untuk mengesan halangan dan memilih laluan yang betul. ototaip boleh enunjukkan ergerakkan kiri, nan, depan dan elakang. ototaip mempunyai ngsi untuk menolak hak lawan. • Prototaip boleh menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. • Prototaip mempunyai pelbagai fungsi untuk menolak pihak lawan.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL Rendah Robot Sports • Prototaip boleh menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. • Pro me pe ka be • Pro fun me pe suk dim Laluan Berhalang • Prototaip boleh menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. • Pro me pe ka be • Pro sek sat me da be
28 Sedarhana Tinggi ototaip boleh enunjukkan ergerakkan kiri, nan, depan dan elakang. ototaip mempunyai ngsi untuk elakukan ergerakkan asas kan yang mainkan. • Prototaip boleh menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. • Prototaip mempunyai pelbagai fungsi untuk melakukan pergerakkan asas dan juga pergerakkan tambahan untuk sukan yang dimainkan. ototaip boleh enunjukkan ergerakkan kiri, nan, depan dan elakang. ototaip mempunyai kurang-kurangnya tu fungsi untuk elepasi halangan alam laluan erhalang. • Prototaip boleh menunjukkan pergerakkan kiri, kanan, depan dan belakang. • Prototaip mempunyai pelbagai fungsi untuk melepasi halangan dalam laluan berhalang.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 29 SEBELUM PERJUMPAAN Persediaan untuk perjumpaan 6 Sediakan bahan-bahan yang diperlukan untuk setiap kumpulan. SEMASA PERJUMPAAN Langkah-langkah menjalankan aktiviti perjumpaan 6: Pengenalan Konsep: ±20 minit 1. Murid membincangkan kepentingan mengapa robot memahami persekitaran di sekelilingnya. Murid boleh membincangkan kesan-kesan buruk jika robot boleh bergerak tapi tidak mempunyai sistem yang mengawalnya. 2. Murid memberikan analogi yang sesuai untuk menggambarkan robot seperti analogi manusia yang membuat keputusan untuk melakukan sesuatu berdasarkan input yang diterima melalui ‘sensor’ seperti mata, hidung, telinga , kulit dan lidah. Robot juga perlu mendapatkan maklumat dari persekitaran sekelilingnya. 3. Contoh sensor yang biasanya digunakan: a. Melihat: i. Ultrasonik ii. Inframerah iii. Perintang peka cahaya iv. Kamera b. Mendengar i. Mikrofon c. Sentuhan i. Papan kekunci ii. Skrin sentuh iii. Butang suis
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 30 4. Guru menjelaskan bahawa sebuah robot bukan sahaja sebuah mesin automatik tetapi menggunakan input untuk memberi sebarang output. Robot juga boleh dikawal dengan alat kawalan jauh sama ada melalui wayar ataupun tidak. Cabaran (30 minit) 1. Guru memberikan senarai cabaran berikut: a. ‘Maze runner’ b. Robot Combat c. Robots Sports (bola sepak/bola keranjang/hoki) d. Laluan Berhalangan 2. Guru menerangkan setiap cabaran secara ringkas. a. ‘Maze runner’ Cipta satu robot yang boleh memandu arah dalam sebuah pagar sesat dan mencari jalan keluar dalam pagar sesat tersebut. b. Robot Combat Perlawanan antara dua robot. Robot anda perlu menolak robat pihak lawan keluar daripada gelanggang permainan. c. Robot Sports (bola sepak/bola keranjang/hoki) Membina satu robot yang boleh membuat pergerakkan sukan yang dipilih. Contohnya, jika sukan bola sepak dipilih, robot anda mest boleh tendang bola dan membawa bola memasuki pintu gol. d. Laluan Berhalangan Membina satu robot yang boleh melalui beberapa halangan yang ditetapkan oleh guru. Contoh halangan adalah seperti berikut:
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 31 3. Ahli kelab mengundi untuk memilih cabaran tahunan untuk diselesaikan pada tahun ini. Cabaran yang tidak dipilih disimpan untuk tahun yang lain. 4. Setiap kumpulan diberi masa 25 minit untuk membina sebuah prototaip untuk cabaran yang dipilih. 5. Prototaip setiap kumpulan perlu menunjukkan mekanisme, pengesan dan pergerakkan robot masing-masing. Pembentangan (10 minit) 1. Setiap kumpulan membentangkan mekanisme, pengesan dan cara pergerakan robot masing-masing.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 32 LEMBARAN KERJA - BAHAN TAMBAHAN HASIL KERJA Aturcara untuk setiap cabaran 1. Arduino + Wayar USB 2. LED 3. Perintang 150 – 220 4. Wayar lembar tunggal 5. ‘Breadboard’ Mikropengawal Murid dapat mengaturcara mikropengawal untuk mengawal nyalaan LED pada litar. 1. Ahli kelab robotik diperkenalkan kepada atur cara ‘Arduino’. 2. Murid mengaturcara Arduino dan menambungnya kepada litar untuk menyalakan LED. OBJEKTIF PERJUMPAAN AKTIVITI UTAMA PERJUMPAAN Minima masa perjumpaan 1 jam Masa persediaan 1 jam Peranti Komputer riba/komputer Perisian Arduino IDE MAKLUMAT PERJUMPAAN RUJUKAN: Untuk mempelajari Arduino:https://www.arduino.cc/en/Guide/HomePage https://learn.adafruit.com/search?q=arduino& Untuk mengawal LED https://learn.sparkfun.com/tutorials/sik-experimentguide-for-arduino---v32/experiment-1-blinking-an-led
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 33 Hasil kerja mengikut tahap: Rendah Sederhana Tinggi • Murid berjaya menyala dan mengawal LED dengan menggunakan mikropengawal. • Murid berjaya menyala dan mengawal LED dengan menggunakan mikropengawal. • Murid berjaya menyelesaikan cabaran lampu isyarat. • Murid berjaya menyala dan mengawal LED dengan menggunakan mikropengawal. • Murid berjaya menyelesaikan semua cabaran yang diberi. SEBELUM PERJUMPAAN Persediaan untuk perjumpaan 7: Sediakan bahan-bahan yang diperlukan untuk setiap kumpulan. Pastikan komputer dalam makmal mempunyai perisian Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software) . SEMASA PERJUMPAAN Langkah-langkah menjalankan aktiviti perjumpaan 7: Pengenalan Mikropengawal: ±10 minit 1. Murid membincangkan kepentingan robot untuk mempunyai keupayaan memproses maklumat. Robot menggunakan sebuah mikropengawal (microcontroller) untuk memproses input yang diterima dan memberi output yang diingini. Mikropengawal yang biasanya digunakan sekarang ialah Arduino. Arduino boleh diberi sesuatu atur cara yang memproses input dan output. 2. Guru menerangkan tentang kebolehan arduino menerima atur cara melalui sesuatu perisian komputer. Guru menunjukkan kepada murid satu contoh atur cara yang akan dihantar ke mikropengawal.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 34 Pembinaan Litar: ±10 minit 1. Guru menerangkan pembinaan litar pada breadboard. 2. Murid mengikut tunjuk ajar guru dalam membina litar LED pada breadboard. Semua lubang ini berhubung secara menegak. Semua lubang ini berhubung secara melintang.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 35 Pembinaan Atur Cara: ±15 minit 1. Guru menunjukkan satu contoh atur cara untuk mengawal LED yang dihantar ke dalam mikropengawal. Guru menerangkan aspek aspek dalam mengatur cara dalam perisian: a. Mengisytiharkan pemboleh ubah b. Mentakrifkan output c. Ruang kerja ‘void loop()’ Cabaran: ±20 minit 1. Guru memberi beberapa cabaran dalam pengawalan LED: (20 minit) a. Membina satu sistem lampu isyarat (1 LED untuk setiap warna lampu isyarat) . b. Membina pengira masa dengan 5 LED (countdown timer) c. Membina chase light (https://www.youtube.com/watch?v=PesBt8kTHzg). 2. Jawapan untuk setiap cabaran dilampirkan dalam lampiran 1.0. a) Mengisytiharkan pemboleh ubah b) Mengisytiharkan output c) Ruang kerja ‘void loop’ • Tuliskan atur cara untuk melaksanakan tugas yang dikehendaki. • digitalWrite (ledpin, HIGH) bermaksud menyalakan led • digitalWrite (ledpin, LOW) bermaksud memadamkan led
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 36 Penutup: ±5 minit 1. Guru menasihati setiap kumpulan untuk mencari masa yang lapang untuk mempelajari lagi tentang Arduino kerana terdapat banyak lagi yang belum dipelajari untuk pembinaan robot.
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 37 LAMPIRAN 1.0 (L1.0) a) Membina satu sistem lampu isyarat (1 LED untuk setiap warna lampu isyarat). Litar Breadboard:
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 38 Aturcara: const int led1Pin = 2; const int led2Pin = 4; const int led3Pin = 6; void setup() { pinMode (led1Pin, OUTPUT); pinMode (led2Pin, OUTPUT); pinMode (led3Pin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite (led1Pin, HIGH); digitalWrite (led2Pin, LOW); digitalWrite (led3Pin, LOW); delay (5000); digitalWrite (led1Pin, LOW); digitalWrite (led2Pin, HIGH); digitalWrite (led3Pin, LOW); delay (100); digitalWrite (led1Pin, LOW); digitalWrite (led2Pin, LOW); digitalWrite (led3Pin, HIGH); delay (1000); }
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 39 b) Membina pengira masa dengan 5 LED (countdown time) Litar Breadboard:
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 40 Atur cara: const int led1Pin = 2; const int led2Pin = 4; const int led3Pin = 6; const int led4Pin = 8; const int led5Pin = 10; void setup() { pinMode (led1Pin, OUTPUT); pinMode (led2Pin, OUTPUT); pinMode (led3Pin, OUTPUT); pinMode (led4Pin, OUTPUT); pinMode (led5Pin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite (led1Pin, HIGH); digitalWrite (led2Pin, HIGH); digitalWrite (led3Pin, HIGH); digitalWrite (led4Pin, HIGH); digitalWrite (led5Pin, HIGH); delay (1000); digitalWrite (led1Pin, HIGH); digitalWrite (led2Pin, HIGH); digitalWrite (led3Pin, HIGH); digitalWrite (led4Pin, HIGH); digitalWrite (led5Pin, LOW); delay (1000); digitalWrite (led1Pin, HIGH); digitalWrite (led2Pin, HIGH); digitalWrite (led3Pin, HIGH); digitalWrite (led4Pin, LOW); digitalWrite (led5Pin, LOW);
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 41 delay (1000); digitalWrite (led1Pin, HIGH); digitalWrite (led2Pin, HIGH); digitalWrite (led3Pin, LOW); digitalWrite (led4Pin, LOW); digitalWrite (led5Pin, LOW); delay (1000); digitalWrite (led1Pin, HIGH); digitalWrite (led2Pin, LOW); digitalWrite (led3Pin, LOW); digitalWrite (led4Pin, LOW); digitalWrite (led5Pin, LOW); delay (1000); digitalWrite (led1Pin, LOW); digitalWrite (led2Pin, LOW); digitalWrite (led3Pin, LOW); digitalWrite (led4Pin, LOW); digitalWrite (led5Pin, LOW); delay (1000); }
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 42 c) Membina chase light Litar Breadboard: Atur cara: const int led1Pin = 2; const int led2Pin = 4; const int led3Pin = 6; const int led4Pin = 8; const int led5Pin = 10; void setup() { pinMode (led1Pin, OUTPUT); pinMode (led2Pin, OUTPUT); pinMode (led3Pin, OUTPUT); pinMode (led4Pin, OUTPUT);
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 43 pinMode (led5Pin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite (led1Pin, HIGH); delay (50); digitalWrite (led1Pin, LOW); digitalWrite (led2Pin, HIGH); delay (50); digitalWrite (led1Pin, LOW); digitalWrite (led2Pin, LOW); digitalWrite (led3Pin, HIGH); delay (50); digitalWrite (led1Pin, LOW); digitalWrite (led2Pin, LOW); digitalWrite (led3Pin, LOW); digitalWrite (led4Pin, HIGH); delay (50); digitalWrite (led1Pin, LOW); digitalWrite (led2Pin, LOW); digitalWrite (led3Pin, LOW); digitalWrite (led4Pin, LOW); digitalWrite (led5Pin, HIGH); delay (50); }
KELAB ROBOTIK PENGGERAK DIGITAL 44 LEMBARAN KERJA - BAHAN TAMBAHAN HASIL KERJA Aturcara untuk setiap cabaran 1. Arduino + Wayar USB 2. LED 3. Perintang 150 – 220 4. Wayar lembar tunggal 5. ‘Breadboard’ 6. Perintang peka cahaya 7. Perintang 10k Mengaturcara Sensor Murid dapat mengaturcara Arduino untuk mengawal perintang peka cahaya. 1. Murid diperkenalkan kepada atur cara sensor. 2. Murid membina litar yang lengkap. 3. Murid mengaturcara Arduino untuk mengawal perintang peka cahaya. OBJEKTIF PERJUMPAAN AKTIVITI UTAMA PERJUMPAAN Minima masa perjumpaan 1 jam Masa persediaan 1 jam Peranti Komputer riba/ komputer Perisian Arduino IDE MAKLUMAT PERJUMPAAN RUJUKAN: Untuk mempelajari Arduino:https://www.arduino.cc/en/Guide/HomePage https://learn.adafruit.com/search?q=arduino& Untuk mempelajari perintang peka cahaya http://www.hobbytronics.co.uk/arduino-tutorial8-nightlight Untuk mempelajari konsep serial monitor http://www.ladyada.net/learn/arduino/lesson4.html